Densidad del acero, aluminio, cobre e inoxidable: tabla
La densidad del acero es de 7850 kg/m³ (7,85 g/cm³): un metro cúbico pesa 7,85 t y una chapa de 1 mm, 7,85 kg/m². El inoxidable 304 tiene 7900 kg/m³, el 316, 8000; el aluminio, 2700; el cobre, 8960; el latón, 8500; la fundición, 7200, y el titanio, 4510. Abajo, cada metal en kg/m³, g/cm³ (la misma cifra que en kg/dm³), kilos por metro cuadrado de chapa de 1 mm, kN/m³ y lb/in³, con los inoxidables por grado y las aleaciones de aluminio y cobre en tablas aparte. Son las mismas cifras con las que calculan las calculadoras de peso del sitio.
Respuesta corta
Masa = volumen × densidad. Una chapa de 1 mm pesa tantos kilos por metro cuadrado como su densidad en g/cm³: acero 7,85 kg/m², aluminio 2,70, inoxidable 304 7,90. Por eso una chapa de 2000×1000×3 mm pesa 47,1 kg en acero y 16,2 kg en aluminio. El peso específico en sentido estricto es otra magnitud: el del acero es 77,0 kN/m³; lo explicamos en densidad y peso específico.
Densidad y peso específico de los metales: tabla
Las columnas repiten una misma cifra en distintas unidades. g/cm³, kg/dm³ y t/m³ coinciden numéricamente, así que el acero tiene 7,85 en las tres; en kg/m³ la cifra es mil veces mayor. La masa de 1 m² de chapa de 1 mm en kilos vuelve a ser la misma cifra, y por eso la columna de chapa coincide con la de g/cm³. kN/m³ es el peso específico ρ·g (g = 9,81 m/s²), la carga que ejerce un metro cúbico.
| Metal | Grado, norma | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Chapa de 1 mm, kg/m² | kN/m³ | lb/in³ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Acero al carbono | S235–S355, EN 1993-1-1 | 7850 | 7,85 | 7,85 | 77,0 | 0,284 |
| Inoxidable 304 | 1.4301, 1.4307, 1.4541 | 7900 | 7,90 | 7,90 | 77,5 | 0,285 |
| Inoxidable 316 | 1.4401, 1.4404, 1.4571 | 8000 | 8,00 | 8,00 | 78,5 | 0,289 |
| Inoxidable 430 (ferrítico) | 1.4016 | 7700 | 7,70 | 7,70 | 75,5 | 0,278 |
| Fundición | fundición gris | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Aluminio | 1050A, 6060, 6082 | 2700 | 2,70 | 2,70 | 26,5 | 0,098 |
| Cobre | cobre puro | 8960 | 8,96 | 8,96 | 87,9 | 0,324 |
| Latón | valor de la calculadora | 8500 | 8,50 | 8,50 | 83,4 | 0,307 |
| Bronce al estaño | CuSn8 (CW453K) | 8800 | 8,80 | 8,80 | 86,3 | 0,318 |
| Titanio | Grado 2 | 4510 | 4,51 | 4,51 | 44,2 | 0,163 |
| Cinc | cinc-titanio, EN 988 | 7200 | 7,20 | 7,20 | 70,6 | 0,260 |
| Plomo | plomo laminado, EN 12588 | 11 340 | 11,34 | 11,34 | 111,2 | 0,410 |
Las calculadoras del sitio usan los valores del acero al carbono (7,85), del inoxidable según el grado (7,90 y 8,00), del aluminio (2,70), del cobre (8,96), del latón (8,50), del titanio (4,51) y de la fundición (7,20). El acero de 7850 kg/m³ es el valor de cálculo de la EN 1993-1-1. El bronce, el cinc y el plomo no están en ninguna calculadora, así que damos la fuente: CuSn8 8,80, de la tabla de la EN 12167 y fichas de fabricantes (8,79–8,8); cinc-titanio 7,20, de los datos de chapa de un fabricante según EN 988; plomo 11,34, de la tabla de códigos de la EN 12588, donde el código 4 son 1,80 mm y 20,41 kg/m².
Densidad del inoxidable por grado (EN 10088-1)
La familia 304 (1.4301, 1.4307, 1.4541) tiene 7,90 g/cm³; los grados con molibdeno 316, 316L y 316Ti, 8,00; el ferrítico 430, 7,70, y el dúplex 2205, 7,80. Los valores salen de las propiedades físicas de referencia de la EN 10088-1 y están contrastados con dos tablas de distribuidores.
| Número EN | AISI | Estructura | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Chapa de 1 mm, kg/m² | Frente al 304, % |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.4301 (X5CrNi18-10) | 304 | austenítico | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4307 (X2CrNi18-9) | 304L | austenítico | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4541 (X6CrNiTi18-10) | 321 | austenítico | 7900 | 7,90 | 7,90 | 0 |
| 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | 316 | austenítico | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) | 316L | austenítico | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) | 316Ti | austenítico | 8000 | 8,00 | 8,00 | +1,3 |
| 1.4016 (X6Cr17) | 430 | ferrítico | 7700 | 7,70 | 7,70 | −2,5 |
| 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) | 2205 | dúplex | 7800 | 7,80 | 7,80 | −1,3 |
La causa son los aleantes. El níquel (8,9 g/cm³) y el molibdeno (10,2) pesan más que el hierro (7,87); el cromo (7,2), menos. Por eso el austenítico 316, con 10–13 % de Ni y 2–2,5 % de Mo, es el más pesado, y el ferrítico 430, con 16–18 % de Cr y sin níquel, pesa menos que el acero al carbono. En la práctica, una chapa de 316L pesa un 1,3 % más que la misma de 304 y un 1,9 % más que una de acero. La calculadora de peso del inoxidable cambia la densidad con el grado.
Densidad y peso específico del aluminio y sus aleaciones
El aluminio puro y las aleaciones de perfil habituales 6060/6082 tienen 2,70 g/cm³ (2700 kg/m³). El magnesio baja la densidad (5083, 5754); el manganeso, el cobre y el cinc la suben (3003, 7075). Las designaciones siguen la EN 573-3 y las densidades son valores típicos de fichas de aleación; dos tablas independientes difieren como mucho en 0,01 g/cm³.
| Aleación | Uso típico | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Chapa de 1 mm, kg/m² | Frente a 2,70, % |
|---|---|---|---|---|---|
| EN AW-1050A | Aluminio puro comercial, chapa, revestimientos | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-3003 | Chapa embutida, intercambiadores de calor | 2730 | 2,73 | 2,73 | +1,1 |
| EN AW-5083 | Estructuras soldadas, depósitos, cascos | 2660 | 2,66 | 2,66 | −1,5 |
| EN AW-5754 | Chapa estructural, resistencia a la corrosión | 2670 | 2,67 | 2,67 | −1,1 |
| EN AW-6060 | Perfiles extruidos, estructuras ligeras | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-6082 | Perfiles y placas estructurales, mayor resistencia | 2700 | 2,70 | 2,70 | 0 |
| EN AW-7075 | Aeronáutica, piezas cargadas, no soldable | 2810 | 2,81 | 2,81 | +4,1 |
Todas las calculadoras de aluminio del sitio usan 2,70. Una chapa de 1500×3000×3 mm (13,5 dm³) sale en 36,5 kg; en 5083 la misma chapa pesa 35,9 kg y en 7075, 37,9 kg. Para un presupuesto basta con 2,70; para el peso de una estructura grande de 7075, usa el valor de la aleación. Formatos y pesos de chapa, en la calculadora de chapa de aluminio.
Cobre, latón y bronce
Las calculadoras toman para el cobre 8,96 g/cm³, el valor del cobre puro, y para el latón 8,50. Los grados comerciales son algo más ligeros:
| Aleación | Número EN | Qué es | kg/m³ | g/cm³ = kg/dm³ | Chapa de 1 mm, kg/m² |
|---|---|---|---|---|---|
| Cu-ETP | CW004A | cobre electrolítico: pletinas, chapa | 8930 | 8,93 | 8,93 |
| Cu-DHP | CW024A | cobre desoxidado con fósforo: tubo, chapa para soldar | 8940 | 8,94 | 8,94 |
| Cu-DHP, EN 1057 | CW024A | tubo según EN 1057: la densidad de la tabla de masas de la norma | 8900 | 8,90 | 8,90 |
| CuZn37 | CW508L | latón para doblar y embutir | 8440 | 8,44 | 8,44 |
| CuZn39Pb3 | CW614N | latón de mecanizado, barra para torno | 8470 | 8,47 | 8,47 |
| CuZn40 | CW509L | metal Muntz: chapa y barra | 8400 | 8,40 | 8,40 |
| CuSn8 | CW453K | bronce fosforoso: muelles, casquillos | 8800 | 8,80 | 8,80 |
Con chapa de Cu-ETP la calculadora da un 0,3 % de más; con latón CuZn40, hasta un 1,2 %. El tubo EN 1057 se calcula con 8,90, la densidad de la propia tabla de masas de la norma: el tubo 15×1 pesa 0,391 kg/m. Densidades por grado, de fichas de Bikar, Aalco, Kipp y Diehl; CuSn8, de la EN 12167 y fichas de Kemper y Bikar. Medidas y pesos: calculadora de peso del cobre, calculadora de peso del latón.
Ejemplo: chapa de 2000×1000×3 mm en acero y en aluminio
Volumen: 2 m × 1 m × 0,003 m = 0,006 m³ (6 dm³). Acero: 0,006 × 7850 = 47,1 kg. Aluminio: 0,006 × 2700 = 16,2 kg, 2,9 veces menos. Inoxidable 304: 47,4 kg; 316L: 48,0 kg; cobre: 53,8 kg.
La regla de taller da lo mismo sin metros cúbicos: kg/m² = espesor en mm × densidad en g/cm³. Para acero de 3 mm, 3 × 7,85 = 23,55 kg/m², por 2 m² = 47,1 kg. Para perfiles: kg/m = sección en mm² × densidad / 1000. Otros formatos y lotes enteros, en la calculadora de peso de chapa.
Densidad, peso específico y kN/m³
La densidad ρ es la masa por unidad de volumen, en kg/m³. El peso específico γ = ρ·g es el peso de ese volumen, en N/m³: para el acero, 7850 × 9,81 = 77,0 kN/m³. La EN 1991-1-1 (anexo A) da los metales en kN/m³ para el cálculo de cargas: acero 77,0–78,5, aluminio 27,0, cobre 87–89, latón y bronce 83–85, fundición 71,0–72,5, cinc 71–72, plomo 112–114. El 78,5 del acero es simplemente 7850 × 10, con g redondeada a 10.
Muchas tablas dan el «peso específico» en kgf/m³ (kilopondio), y esa cifra coincide con la densidad en kg/m³: 7850. Por eso «peso específico del acero 7850» y «densidad del acero 7850» circulan como si fueran lo mismo. La densidad relativa es la densidad dividida por la del agua, 1000 kg/m³, y no tiene unidad: acero 7,85.
- 1 g/cm³ = 1 kg/dm³ = 1 t/m³ = 1000 kg/m³
- lb/in³ = g/cm³ × 0,0361; lb/ft³ = kg/m³ × 0,0624 (acero 490 lb/ft³)
- kN/m³ = kg/m³ × 0,00981
Dónde se usan estas densidades: calculadoras de peso
Cada calculadora de esta lista usa exactamente la densidad de las tablas de arriba, así que la cifra de esta página y el resultado de la calculadora siempre coinciden:
- Acero, 7,85 g/cm³: Peso del acero, Peso de la chapa, Pletina de acero, Redondo y cuadrado de acero, Peso de tubos y perfiles, Peso de vigas IPE, Peso de perfiles UPN, Peso de angulares, Barra corrugada, Peso de la chapa lagrimada
- Inoxidable, 7,90 u 8,00 g/cm³ según el grado: Peso del acero inoxidable, Chapa inoxidable, Tubo inoxidable, Redondo inoxidable
- Aluminio, 2,70 g/cm³: Peso del aluminio, Chapa de aluminio, Tubo cuadrado de aluminio, Tubo redondo de aluminio, Ángulo de aluminio, Pletina de aluminio, Barra redonda de aluminio
- Cobre 8,96 y latón 8,50 g/cm³: Peso del cobre, Peso del latón
- Hilo en bobina: acero 7,85, aluminio 2,70, cobre y bronce 8,80: Longitud de hilo en la bobina
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el peso específico del acero?
Su densidad es 7850 kg/m³ (7,85 g/cm³), el valor de cálculo de la EN 1993-1-1; su peso específico, 77,0 kN/m³ (78,5 si se redondea g a 10). Un metro cúbico pesa 7,85 t y una chapa de 1 mm, 7,85 kg/m².
¿Cuál es la densidad del aluminio en kg?
2700 kg/m³ (2,70 g/cm³) para el aluminio puro y las aleaciones 6060/6082: un metro cúbico pesa 2700 kg, un decímetro cúbico 2,70 kg. El 5083 tiene 2,66; el 5754, 2,67; el 7075, 2,81. Su peso específico es 26,5 kN/m³ (27 en la EN 1991-1-1).
¿Por qué el inoxidable pesa más que el acero normal?
Por el níquel (8,9 g/cm³) y el molibdeno (10,2), más pesados que el hierro. El 304 tiene 7,90 g/cm³ y el 316 con molibdeno, 8,00, frente a 7,85 del acero al carbono. El ferrítico 430, sin níquel, es más ligero: 7,70.
¿En qué se diferencian densidad y peso específico?
La densidad es masa por volumen (kg/m³); el peso específico, peso por volumen (kN/m³): γ = ρ·g. Al acero de 7850 kg/m³ le corresponden 77,0 kN/m³. En kgf/m³ el peso específico tiene la misma cifra que la densidad, 7850.
¿Cómo se calcula el peso de una chapa con la densidad?
Largo (m) × ancho (m) × espesor (mm) × densidad (g/cm³) = kg. Chapa de 2000×1000×3: 2 × 1 × 3 × 7,85 = 47,1 kg en acero; 2 × 1 × 3 × 2,70 = 16,2 kg en aluminio.
¿El acero tiene 7,85 o 7,87 g/cm³?
7,87 es el hierro puro; para el acero al carbono la EN 1993-1-1 y las tablas de pesos usan 7,85. La diferencia, un 0,25 %, es menor que la tolerancia de espesor de cualquier chapa.
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